Utilización de biosólidos de aguas residuales

tomatoes

La necesidad de preservar el ambiente libre de contaminación exige la depuración de las aguas residuales antes de ser vertidas a los cauces receptores, generando en este proceso elevadas cantidades de residuos orgánicos llamados lodos de depuradoras, biosólidos o fangos.

 

Aplicación de biosólidos

Estos residuos se podrían aplicar en los lugares más cercanos a las plantas depuradoras de donde son obtenidos, representando una fuente potencial de materia orgánica (MO) y nutrientes para los sistemas de explotación agrícola en áreas urbanas (hortalizas, huertos intensivos, organopónicos, patios, jardinería, entre otros).

Esta práctica incrementa el contenido de MO y nutrientes esenciales para las plantas, y se reduce el peligro que representan estos residuos como contaminantes del ambiente.

 

La aplicación de biosólidos al suelo incrementa la producción de biomasa y el rendimiento de los cultivos; sin embargo, dicha aplicación presenta algunos aspectos negativos, tales como la presencia de metales pesados (MP) y microorganismos patógenos, siendo la presencia de MP su principal factor limitante.

Para esta investigación se escogió el tomate por ser un cultivo establecido a escala internacional, y ser utilizado como cultvio indicador debido a que es exigente en cuanto a niveles de nutrición mineral apropiados.

Características de estudio

El trabajo se desarrolló en el área central del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA) de La Habana, Cuba. El suelo utilizado se clasifica como Ferralítico Rojo compactado éutrico. Los biosólidos utilizados procedieron de la Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) “Quibú” de La Habana, que son obtenidos mediante un proceso de digestión.

La procedencia de estos residuos es fundamentalmente de origen residencial y sus niveles de MP se encuentran dentro de los límites permisibles establecidos por las normas de ecología mexicana y el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación 1990 de España para su uso agrícola.

Para el análisis químico y microbiológico del suelo se tomaron tres muestras a una profundidad de 0-20 cm de la superficie del suelo al final del tercer año de la investigación.

Para la determinación de los contenidos totales de Ca, Mg, P y K del suelo y la mezcla suelo con biosólidos, se realizaron las extracciones de K, Ca y Mg intercambiables con la solución de acetato de amonio (NH OAc) 1N a pH 7 y el P asimilable con H SO 0,1 N.

Para los análisis microbiológicos en los sustratos, se utilizó el método indirecto por conteo en placas de Petri para cada dilución y tipo de microorganismos. En todos los casos, se utilizaron tres muestras del sólido (suelo, biosólidos y sus mezclas) y tres placas por muestra.

En cuanto al rendimiento y sus componentes, se realizó la cuantificación de los frutos de cada planta individualmente por tratamiento y se utilizó el valor promedio. Se seleccionaron al azar 20 frutos maduros por tratamiento, se tararon y luego se promedió el valor. Estas plantas fueron monitoreadas desde el inicio hasta el final de la cosecha. Se determinó la masa fresca en las recolecciones efectuadas y se calculó el valor promedio de la producción por cada planta.

Para la evaluación de la calidad de los frutos se muestrearon tres grupos de 10 frutos por tratamiento tomados al azar y se realizaron las siguientes determinaciones: contenido de sólidos solubles (Brix) (%): por el método refractométrico en el sobrenadante del material centrifugado a 2000 rpm x 20 minutos acidez titulable (%): se obtuvo a partir de una alícuota de 25 mL del sobrenadante por titulación potenciométrica con NaOH 0,1 N hasta alcanzar pH 8,1.

Resultados positivos

La aplicación de biosólidos incrementó el contenido de MO oxidable, P asimilable y K, Ca, y Mg intercambiables en el suelo; en el caso de la MO y el Ca, sus magnitudes incrementaron conforme aumentó la frecuencia de aplicación de estos residuos.

En todos los casos, los indicadores evaluados alcanzaron los mayores valores cuando se aplicaron biosólidos tres años consecutivos, excepto el K que fue inferior al encontrado en el suelo tratado con fertilizante mineral y el Mg, que sus magnitudes fueron similares cuando se aplicó biosólidos en años alternos y los  tres años consecutivos.

Las magnitudes de pH disminuyeron conforme aumentó la frecuencia de aplicaciones de biosólidos (tomaron valores ligeramente básicos), fenómeno debido a los menores valores presentes en los biosólidos con respecto al suelo natural donde fue aplicado.

Al evaluar la influencia de la aplicación de biosólidos con diferentes frecuencias en la biomasa microbiana del suelo, se observó un incremento en las poblaciones microbianas, principales microorganismos encargados de la degradación de la MO y de los diferentes ciclos de los nutrientes en los suelos (bacterias, hongos y actinomicetos totales), siendo evidente la presencia elevada de bacterias encargadas de la fijación de N en los suelos, las cuales fueron estimuladas por la aplicación de biosólidos.

Macro y micronutrientes

La aplicación de biosólidos no tuvo un efecto notable en la acidez, el contenido de sólidos solubles totales (Brix) y el porcentaje de masa seca de los frutos de tomate, al no observarse diferencias significativas entre tratamientos. La aplicación de biosólidos al suelo aumenta su contenido de materia orgánica, fósforo asimilable y calcio cambiable, aspecto que se refleja positivamente en la producción por planta.

La aplicación de biosólidos durante tres años consecutivos influye positivamente en las poblaciones de microorganismos encargadas de la degradación de la materia orgánica y los ciclos de los nutrientes en los sustratos, mientras que la población de microorganismos patógenos fue mínima y en algunos casos nula.     

 

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